FrontPage Project~Nrf2010/공학적접근

LBS
AugmentedReality

1. 연구 목적


locative media, AR(G), LBS, Media contents에 관한 상황과 현상, 특징 등
로커티브 미디어는 그 자체만으로는 서비스가 이루어지지 않는다. 다양한 어플리케이션과 서비스를 흡수하고 있다. 2009년 현재 기술적인 측면에서는 Navteq, Nokia등의 기업이 주도 하고 있지만 서비스 측면에서는 전세계 유수의 업체들이 난립하고 있는 상황이다. 이런 상황에서 보다 먼저 응용 영역을 선점 한다면 이미 개화된 유비쿼터스시대를 주도 할 수 있을 것이다.
IT기술의 융합으로 사업영역이 붕괴되면서 로커티브 미디어는 PC에서 모바일 중심으로 진화해 가고 있다. 또한 휴대 단말기의 고기능화로 Wibro, GPS, RFID 등과 같은 새로운 측위 시스템이 가세하면서 급속히 발전하고 있다.
기존의 로커티브 미디어가 센싱, 추적, 모니터링, 네비게이션 측면만으로 서비스가 국한 되었지만 차세대 서비스는 social networking으로 그 쓰임새가 커뮤니티적으로 발전할 것이다.

1.1. 연구의 필요성

LBS 연구요약

인류의 3대 발명품 중 하나로 나침반이 꼽힐 정도로 위치정보는 인류 문명에 지대한 영향을 미쳐왔다. LBS(Location Based Service)란 위치 및 지리정보를 활용해 다양한 서비스를 제공하는 위치기반 서비스를 일컫는다. 1940년대 레이더로 출발한 위치인식 기술은 1970년대 GPS(Global Positioning System), 2000년대 초반 이동통신망 기술로 발전했으며 최근 유비쿼터스 센서 네트워크를 활용하는 실내 측위기술까지 등장하는 추세이다(김태성, 전효정, 남광우, 2008).

위치정보를 군사용 목적으로 사용하던 초기와는 다르게 현대에 이르러 LBS는 플랫폼 그 자체만으로 큰 의미를 갖지 않는다. 사용자의 위치와 필요한 정보가 묶여서 서비스 되는경우 (가령 버스가 언제 오는지에 관한 정보) 다양한 종류의 서비스가 구현될 수 있다. 1999년부터 친구찾기, 길찾기, 쿠폰제공 등의 일반 휴대전화를 이용해서 구현될 수 있는 서비스 형태로 존재하였으며, 실시간 운전에 필요한 네비게이션 또한 LBS 중의 하나로 발전되어 왔다.

우리나라는 특히 무선통신 기술과 인터넷 기술 발전으로 위치기반서비스의 구축과 확산에 적극적이었던 편이다. 그러나, 통신사 주도의 서비스로 다양한 서비스나 상품이 존재하지 못한 편이었고, 산업적인 측면에서도 콘텐츠 공급자로서의 매력이 없었으므로 활성화 되고 있지는 않은 편이었다. 즉, PC와 인터넷을 중심으로는 제한된 모빌리티(mobility)때문에 매력적인 서비스가 구현되기 어려웠고, 휴대전화를 이용한 서비스는 불명확한 요금체계와 개발자의 불안 심리 등으로 활성화되지 못하였다. 또한 위치 기반 서비스에 대한 소비자의 사생활 침해 등의 잠재적 폐해를 우려해 기업들에서도 관련 서비스의 출시를 주저하고 폐쇄적인 위치기반 플랫폼을 고수하는 정책을 펼쳐왔다.따라서, 이 분야에 대한 연구는 주로 개인의 사생활 정보 보호와 관련된 논의, 서비스를 제공할 수 있는 표준적인 플랫폼에 대한 논의 등이 주를 이루었다.

우리나라는 1996년부터 민간의 GPS기술 이용을 허용하기 시작했다. 민간기업들은 정부가 구축해 놓은 지리정보를 이용한 다양한 상업서비스를 준비하게 되었고 2007년 부터 휴대폰, PDA 등 모바일 기기에도 GPS기능이 본격적으로 탑재되기 시작하였다. 이후 GPS를 기본 내장한 아이폰 등의 스마트폰의 보급률이 급격하게 늘어나며 대중화 되는 시기를 맡는다(이성호, 2007). 이와 더불어 미국 이통사인 Sprint Nextel은 LBS 어플리케이션의 수용을 위한 개방형 플랫폼을 발표하게 되며 Verizon사도 독자적인 GPS 소프트웨어를 개방하는 등 측위 기술의 플랫폼이 개방되면서 LBS는 개화기를 맞이하게 된다(Strabase, 2009).

......LBS는 특성상
기반 기술(GPS), 플랫폼, 수신장치, 정책 등 모두가 해결되어야 발전하는데
현재 기반기술의 완성도가 높아졌고
LBS서비스를 위한 정책 등이 합의점에 달했으며
써드파티 개발자들에 의한 지도관련 메쉬업 서비스들이 잇따르고
이렇게 LBS 시장 형성을 위한 분위기가 무르익었다, 정점에 다다랐다....



AR 요약

증강현실(AR, Augmented Reality)이란 "실세계와 가상세계를 이음새 없이 (seamless) 실시간으로 혼합하여 사용자에게 제공" 하는 것을 말한다 (장상현, 계보경, 2007, p.79). 가상세계 혹은 가상현실을 만들어 제공하는 것과는 다르게 실제현실에 가상세계를 덧하여 사용자로 하여금 현실 이상을 경험하도록 돕는 기술이라고 할 수 있다.

이 분야의 연구는 아직까지는 주로 차량항법시스템 (차량 주행 도움), 네비게이션과 관련된 연구 등에 치중되어 왔으며, 대부분의 연구가 기술의 구현이나 표준의 제정 등의 분야에 집중된 편이다 (김경호, 조성익, 이재식, & 원광연. 2009;변기종, 이동춘, 김주완, 박찬용, & 장병태, 2001; 우창헌, 2008). 최근에 와서야 증강현실을 교육용 콘텐츠로의 사용할 가능성에 관한 연구 (박화정, 전준철, 2008; 장상현, 계보경, 2007), 제품 디자인에의 적용 (하태진, 김영미, 류제하, 우운택, 2007)에 대한 연구 등으로 발전하였다.

위의 두 기술이 접목되는 것이 최근의 동향인 까닭과 이 때 필요한 인문/사회학적인 연구의 부재--> 그러나 해외에서는 활발

최근 스마트 폰이 확산되면서 인터넷과 같은 종류의 서비스에 대한 수요가 늘어나게 되었고, 스마트폰의 특성인 위치 추적이 용이하게 되면서 두 종류의 서비스가 초고속으로 결합하는 추세를 보이고 있다. 즉, 위치에 기반을 둔 증강현실 서비스들이 활성화되는 추세이다.

현재까지는 기술이 확산을 과정을 거치는 중이라, 공학 쪽에서의 연구접근이 더 많은 편이며, 인문 사회학 분야의 접근은 거의 전무한 편이다. 그러나, 해외에서는 Liarokapis는 버추얼현실에서 증강현실로 게임의 환경이 바뀌는 것에 대해서 심도있게 논의하였으며 (2006), Ross 또한 아트와 과학의 만남이라는 주제로 증강현실에 대해서 정리하였다. Prakash, et al 은 (2009) 게임 테크놀로지의 발전에 대해 소개하면서 AR이 사용자가 주변환경에 적응하면서 하는 게임을 가능하게 한다고 지적하였다.

또한, 재활치료와 같은 의료에 게임을 적용하는 시도에 대한 연구 (Bidaut, 2001), 생물학과 관련된 교육에 응용하려는 연구 (3D 모델과 게임 인터랙션을 이용한, Cai, Lu, Zheng, & Li, 2006; Dede, Jass, Whitehouse, Breit, & McCloskey, 2009) 등이 있었다. Souza는 모바일 게임 테크놀로지에 적용하여 증강된 세계 제공이 어던 효과를 갖는가에 대한 연구를 하였으며 (Souza, 206), Manovich는 (2006) 증강공간이라는 것이 갖는 사회적 의미와 이에 대한 미적인 탐구 등과 관련된 담론을 전개하였다. 또한 Spielmann은 "elastic cinema"라는 키워드를 이용하여 영화에서 디지털이미지와 캐릭터가 어떻게 활용되어 왔는지, 이것이 갖는 사회 심리학적 영향이 무엇인지에 대한 논의하기도 하였다 (2003). 최근의 아바타에서 보인것과 같은, 3D 입체영상과 현실과 가상을 아우르는 세계에서 독특한 서사구조를 가지고 표현되는 현상이 앞으로 발전된 미디어 콘텐츠라고 예상한다면, 증강현실과 LBS 등의 기술이 접목된 미디어콘텐츠에 대한 연구가 꼭 필요한다고 하겠다.



2. 연구 방법 및 내용


3. 연구 방법 및 내용 2


어플리케이션 프로토타입

로커티브 미디어는 그 자체만으로는 서비스가 이루어지지 않는다. 따라서 다양한 어플리케이션과 응용 서비스들이 등장하고 있다. 특히 스마트폰의 보급과 함께 스마트폰 분야에서 활발한 움직임을 보이고 있다. 지도를 기반으로 주변 정보를 검색하고 특정 지역 위에 글을 쓸수 있는 맵서비스(Playmap), 가상의 보물을 찾아 실제 세상 속을 탐험하는 게임(Geo Cashing)등의 어플리케이션이 있다. 하지만 이렇게 초기의 로커티브 미디어는 센싱, 추적, 모니터링, 네비게이션 측면만으로 서비스가 국한되어 있었다고 할 수 있다. 최근 소셜 기능과 함께 다양한 응용 영역으로 확장되는 움직임을 보이고 있는데, 자신이 여행했던 여행 경로를 인터넷을 통해 공유하고 다른 사람들의 경로를 참고하여 여행이 가능하도록 하는 어플리케이션(Bread Crumbz)등이 대표적이다.

로커티브 미디어의 학문적 연구를 살펴보면, Lancaster대학의 분산멀티미디어 연구실에서 개발한 실생활에서의 휴대용 기기를 기반으로 하는 여행가이드와 South Australia 대학에서 개발한 야외에서 사용하는 위치 인식 기반 관광 가이드 프로그램이 있다(Simcock, 2003),(Cheverst, 2000). 이러한 연구들은 어떻게 하면 사용자가 처한 위치와 상황에 맞는 맥락에 맞게 로커티브 미디어를 활용할 수 있을까에 초점이 맞춰진 특징을 갖는다.

이런 연구의 미비한 점은 이러이러하다.


이 연구의 목적은 스토리텔링의 이야기 구성요소를 로커티브 미디어에 실제 적용하여 새로운 형태 또는 개선된 형태로 로커티브 미디어를 활용함으로 그에 따른 "새로운 미디어 기술과의 융합"을 구현해 보는데에 있다. 이에따라 로커티브 미디어를 기반으로 한 지역 탐방 모바일 서비스 플랫폼을 개발한다. 이 시스템은 스마트폰을 이용하는 사용자가 특정 지역을 사전에 기획된 지역 기반의 스토리라인에 따라 증강된 현실을 통해 스토리를 체험하게 한다.


이렇게 구현된 서비스 플랫폼은 프로토타입
향후 인문, 사회, 예술을 위해 이러이러하게 연구에 기여하게 될 것이다.



1년차: 로커티브 미디어 서비스 플랫폼의 기반 연구
실제 스마트폰용으로 개발된 지역정보 활용 응용프로그램 중 본 연구의 기술적 배경과 관련 있는 응용프로그램 개발 사례를 분석하고, 본 연구에 적용할 시사점을 도출한다. 그리고 로커티브 미디어 서비스를 구현하려면 LBS를 위한 기술과 증강현실을 위한 기술이 섬세하게 조화를 이루어야 한다. 이에 따른 플랫폼의 기술적 배경을 조사한 후 각각 기술의 특성을 고려하여 로커티브 미디어 플랫폼의 매체적 특성을 탐구하게 될 것이다.

2년차: 로커티브 미디어를 활용한 상호작용적 서비스 플랫폼 구현
로커티브 미디어를 활용한 지역 탐방 모바일 서비스 플랫폼 모델을 제안한다. 먼저 스마트폰용으로 개발된 지역정보 활용 응용프로그램 중 본 연구의 기술적 배경과 관련 있는 응용프로그램 개발 사례를 분석하고, 스토리텔링을 적절히 구현할 수 있는 특정 지역의 탐방 모델을 기획한다. 분석한 내용 및 상호작용성을 바탕으로 지역 탐방 모바일 서비스 플랫폼을 구현한다.

4. 연구 방법 및 내용 3

도시는 인간에 의해 생산된 인간의 삶의 총체성이 녹아든 문화적 양식의 덩어리이며, 인간에게 유의미한 수많은 기호들로 구성되어 있고 읽혀질 수 있는 텍스트이다(김영순,정미강,2008). 실제로 신화나 전설이 깃든 장소와 같이 인간이 이야기를 통해 관계를 맺고 있는 공간들은 예로부터 자연스럽게 존재해왔다(김영순,정미강,2008). 따라서 인간이 살아온 공간, 특히 역사적 이야기가 묻혀있는 문화 유산은 스토리텔링이 개입할 수 있는 좋은 여건을 마련해준다. 이러한 점에 착안하여 본 연구에서는 수원화성을 기반한 프로토타입을 제작하고 인문학, 사회학, 디자인 관점의 연구를 진행할 수 있도록 뒷받침 할 것이다.

수원화성은 세계유산위원회가 지정한 세계문화 유산으로 인류전체를 위해 보호되어야 할 현저한 보편적 가치가 있다고 평가될 뿐 아니라 조선 후기 정조때의 역사적 배경을 갖고 있으며 사도세자의 죽음, 성벽과 관련된 전쟁사, 정약용의 거중기와 같은 드라마적 이야기 요소를 가지고 있다. 더불어 위치기반서비스를 할 수 있는 개방된 공간적 이점과 6km에 이르는 거대한 규모, 50만명 이상 방문하는 관광객 수 등 프로토타입을 제작하고 평가할 수 있는 유리한 요소를 갖고 있다(관광지식정보시스템,http://www.tour.go.kr/stat/st_main_frm.asp?req_link=/stat/st_gate_viw.asp).

또한 다양한 로커티브미디어중 프로토타입에 사용될 플랫폼으로 스마트폰을 선정했다. 스마트폰의 한 브랜드인 아이폰은 미국의 시사주간지 타임지가 2007년 '올해의 발명'으로 선정할 만큼 업계에 신선한 충격을 줌과 동시에 스마트폰 대중화 시대의 문을 여는 계기가 되었기 때문이다(권기덕,2009). 또한 스마트폰은 PC와 유사한 고사양의 기능과, 고기능의 범용OS를 내재한 휴대폰으로(유지은,2010; wikipedia,2010) 이를 사용하여 인터넷에서 제공하는 검색, 이메일, 지도, 소셜 네트워크 서비스, 블로그 등 여러 서비스를 연동할 수 있으며, 음악,사진,비디오,e-book, 게임과 같은 미디어 기능뿐 아니라 문서 작업과 같은 비지니스 기능 등 그 활용 범위가 매우 다양함은 물론 이동성 또한 뛰어나기 때문이다(권기덕,2009). 더불어 최근 출시되는 스마트폰은 대형 LCD 터치 스크린, 고화소의 카메라, Wi-Fi를 통한 무선 인터넷 서비스가 가능하게 된 것 외에도 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 지자기 센사와 같은 수많은 정보 입력 장치를 이용하여 사용자와 다양한 상호작용 가능성을 활용하게 되었다. 따라서 앞서 언급한 스마트폰의 대중화, 고사양 다기능 이동 플랫폼, 다양한 입력 센서를 통한 상호작용 확대의 세가지 요소를 통해 스마트폰이 프로토타입 제작에 적합한 플랫폼이라 판단하였다(전종홍, 이승윤, 2010; 유지은,2009).

프로토타입 제작은 앞서 소개한 인문학의 연구 문제- (1)사용자의 상호작용성과 다감각 참여미학에 대한 연구와 (2)로코티브 미디어 스토리텔링에 참여하는 사용자의 심미적 경험과 다감각 참여미학의 경험에 대한 연구-를 바탕으로 스토리텔링에 반영될 요소를 실제 구현시키는 역할을 감당한다. 이렇게 제작된 프로토타입은 인문학적 연구를 실증적으로 구현한다는 측면과 함께 사회학적 관점에서 수립한 로커티브환경에서의 객체 현존감, 스토리텔링, 사용성과 몰입에 관한 모델을 사용자들에게 직접 테스트할 수 있는 방법을 제공함으로써 연구 결과를 검증하고 구체화 할 수 있게 한다. 특히 앞서 사회과학적 관점에서 살펴본 현존감의 구성요소 중 실제감(Realism), 자연성(Naturalness), 실제성(Realness), 생생함(vivid)과 사용자의 행동과 가상 사이의 응답의 일치도(matching)은 자연스러운 화면을 제공하기 위한 요소라 언급한바 있다(서희전,2008;Schubert at al., 2001). 이러한 요소는 화면상에 나타나는 개체의 그래픽적 속성과 밀접한 연관이 있다. 실세계에 투영되는 그래픽 이미지가 실세계의 조명상태와 배경, 그리고 맥락에 맞는 그래픽 개체의 제공은 객체 현존감을 높이게 되며 몰입에 영향을 줄 것이다.

좀 더 구체적으로 설명하자면, 로커티브 미디어를 이용한 스토리텔링 중 영화와 게임의 시각적 리얼리티를 극대화 시킨 컴퓨터 그래픽 기술을 적용시키기 위해서는 '움직임의 일치'와 '광원의 일치'가 중요한 관건이 된다.

개발되어 있는 증강현실 기술에서의 주요 디스플레이 방식은 HMD(Head Mounted Displays), Handheld Displays, SAR(Spatial Displays) 방식이 있는데, 이중 이 연구가 주목하는 방식은 Handheld 방식의 디스플레이다. Handheld Augment Reality는 사용자의 손에 들고 다니면서 실제세계의 시각 정보위에 그래픽 정보를 얹어 디스플레이 한다. GPS로 위치를 인식하는 센서가 자유롭게 트랙킹하며, 트랙킹 정보는 ARToolKit이 나 DLAM, PTAM과 같은 마킹 시스템을 사용한다. 이것은 실사기반 영화의 특수효과에서 매치무빙(Match Moving)에 해당하는 기술로 3차원 공간의 위치 좌표를 인식하고 그 안에 CGI를 삽입할 수 있는 '움직임의 일치'로 합성의 중요한 요건으로 적용할 수 있으며 기술적으로 구현되어 활용되고 있는 형편이다.

그러나, '광원의 일치'와 관련한 연구는 충분히 진행되지 못하였다. '움직임의 일치'로 사용자는 편리한 정보를 현실감 있게 느낄 수 있다고 한다면, 현장의 광원 방향, 세기, 색온도와 그림자의 방향, 명암, 대비 그리고 주변 환경에 의한 반사율이 적용되는 그래픽이미지가 실제 세계와 합성된다면, 밋밋한 CGI를 실제 세계에 오버랩 시켜서 얻는 단순한 정보의 예측이 아닌, 실물을 보는 완전한 경험이 가능할 것이다.
디자인적 관점의 연구를 테스트...

마지막으로 인문학, 사회학, 디자인의 총체적인 연구 결과가 나오고 연구가 종료된 이후에 이를 바탕으로 추후에 프로토타입을 완성된 어플리케이션으로 제작할 수 있을 것이다.

구체적인 연구 계획으로는....

김영순, 정. (2008). 공간 텍스트로서 "도시"의 스토리텔링 과정 연구. 텍스트언어학, 24(0), 167-192.
유지은.(2009). 스마트폰의 key enabler: 소프트웨어. SW insight. 한국소프트웨어진흥원 정책연구센터.
권기덕.(2009). 스마트폰이 IT시장에 미치는 영향. SW insight. 한국소프트웨어진흥원 정책연구센터.
전종홍, 이승윤. (2010). 차세대 모바일 웹 애플리케이션 포준화 동향. 전자통신동향분석, 제25권 제1호. 한국전자통신연구원.

5. 결과 활용 방안


6. 참고 문헌


Cheverst, K., Davies, N., Mitchell, K., Friday, A., & Efstratiou, C. (2000). Developing a context-aware electronic tourist guide: some issues and experiences.
Simcock, T., Hillenbrand, S., & Thomas, B. (2003). Developing a location based tourist guide application.
Strabase. (2009). 플랫폼 개방으로 개화기 맞이하는 LBS. Trend Watch.
이성호. (2007). 부상하는 위치기반서비스(LBS). CEO Information.
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last modified 2012-05-08 14:46:26
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